книги / Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Вопросы и задачи

9.30.Как изменится амплитуда виброскорости ротора, если уменьшить его дисбаланс в два раза?

9.31.Максимальная виброскорость ротора при круговой частоте враще­

ния со = 300 рад/с равна 5 мм/с.Определите дисбаланс ротора и эксцентриси­ тет, если известно, что масса ротора 100 кг , упругая податливость вала и опор 10-6 м/Н. (Ответ: 1,48 кг мм, 0,015 мм.)

9.32. Максимальная виброскорость ротора при круговой частоте враще­ ния со = 200 рад/с равна 5 мм/с. Определите дисбаланс ротора и эксцентриси­ тет, если известно, что масса ротора 100 кг , жесткость вала и опор 9-106 Н/м. (Ответ: 3,125 кг мм, 0,031 мм.)

9.33.Назовите основные типы упругодемпферных опор. Поясните прин­ цип их работы. Как изменяются критические режимы роторов при их приме­ нении?

9.34.Определите дополнительные реакции опор, в которых расположен невесомый вал с одним диском посередине, при амплитуде виброскорости ротора 100 мм/с на частоте вращения 12 000 об/мин. Масса диска 100 кг.

(Ответ: 6,28 кН на каждой опоре.)

9.35.Агрегат, установленный на корпусе двигателя, имеет массу 10 кг. При испытаниях установлено, что максимальная амплитуда виброскорости 10 мм/с имеет место при частоте колебаний 200 Гц. Рассчитайте максималь­ ную инерционную силу, действующую на болты крепления агрегата к кор­ пусу двигателя. (Ответ: 125,6 Н.)

9.36.Рассчитайте увеличение центробежной силы ротора вентилятора на частоте вращения 3000 об/мин, вызванное обрывом части пера лопатки массой 1 кг на радиусе 0,75 м. (Ответ: 74 кН.)

9.37.Рассчитайте виброскорость ротора вентилятора на частоте враще­ ния 3000 об/мин, обусловленную обрывом части пера лопатки массой 1 кг на радиусе 0,75 м. Дисбаланс исправного ротора принять равным нулю. Масса ротора 100 кг, податливость вала 10"6 м/Н. (Ответ 2622 мм/с.)

9.38.Рассчитайте минимальное и максимальное значения виброскорости ротора компрессора на частоте вращения 3000 об/мин, возникающей при об­ рыве лопатки массой 50 г на радиусе 250 мм. Дисбаланс исправного ротора составлял 50 кг*мм. Масса ротора 100 кг, податливость вала 10‘6 м/Н. (От­ вет: от 131 до 218 мм/с.)

9.39.Ротор двигателя вращается с частотой 12000 об/мин. Передаточное отношение скорости вращения ротора топливного насоса к ротору двигателя составляет 0,3, маслонасоса 0,4, гидронасоса 0,7. При спектральном анализе вибраций обнаружено существенное возрастание амплитуды виброскоростей

на частотах 60 и 140 Гц. Определите, какие агрегаты подлежат контролю по результатам спектрального анализа?

9.40.Назовите основные типы вибрационных процессов. Поясните раз­ личие характерных спектров этих процессов.

9.41.Перечислите основные источники вибрации двигателя. Какие типы вибрационных процессов для них характерны?

9.42.Назовите основные причины нестабильности вибраций ГТД,

9.43.Почему вибрация может изменяться с изменением высоты полета при неизменном режиме работы двигателя?

9.44.Эффективная виброскорость 50 м/с. Как нужно изменить декре­ мент, чтобы обеспечить эффективную виброскорость 25 м/с?

Для указанной детали ГТД (номер варианта указывается по табл. 10.2): а) поясните функциональное назначение детали и ее элементов; б) изобразите схему нагружения, поясните характер изменения нагрузок

при работе двигателя; в) укажите диапазон рабочих температур, характер распределения тем­

ператур и их изменение во времени; г) предложите материал для изготовления детали.

Рассмотрим пример выполнения задания. Деталь - вал привода КВД двигателя Р11Ф-300 (рис. Б.6, поз. 10).

Вал привода компрессора высокого давления (рис. 10.2) предназначен: для передачи крутящего момента с вала турбины высокого давления к дис­ кам КВД; для передачи радиальных и суммарных осевых усилий, действую­ щих на ротор низкого давления в целом, через заднюю опору КНД; для пе­ редачи радиальных и суммарных осевых усилий, действующих на ротор низ­ кого давления и на ротор высокого давления, на опору КВД.

Конструктивно вал привода КВД состоит из следующих основных эле­ ментов: цапфы вала 2, конического элемента 5, барабанного элемента /, ста­ кана 4 (см. рис. 10.2).

Цапфа вала предназначена для установки двух опорно-упорных шарико­ вых подшипников, обеспечивающих осевую фиксацию ротора КВД. Через цапфу передаются суммарные осевые усилия с роторов низкого и высокого давления. Кроме того, на внутренней поверхности цапфы выполнены про­ дольные шлицы, через которые передается крутящий момент с вала турбины высокого давления, установленного внутри цапфы. На сферическую поверх­ ность цапфы 3 через сферическое кольцо и гайку опирается вал турбины вы­ сокого давления.

Конический элемент предназначен для передачи крутящего момента от цапфы к дискам ротора и осевых усилий с дисков КВД на цапфу.

Барабанный элемент предназначен для крепления дисков 5-й и 6-й сту­ пеней КВД, для передачи крутящего момента к диску 6-й ступени и осевых усилий с диска 6-й ступени. Диски 5-й и 6-й ступеней напрессованы на ци­ линдрические пояски барабанного участка и зафиксированы на них радиаль­ ными штифтами. Кроме того, на барабанном элементе выполнены гребешки лабиринтных уплотнений, являющиеся элементами уплотнения проточной части.

Стакан предназначен для установки внутри него корпуса задней опоры ротора КНД и для передачи осевых и радиальных усилий, воспринимаемых задней опорой КНД, на цапфу вала привода КВД.

Схема нагружения вала привода КВД приведена на рис. 10.2. К стакану приложен крутящий момент Л/твд от вала ТВД. Крутящий момент снимается